Numerical analysis of propeller induced shear stress field using MRF approach
MRF yaklaşımı ile pervane kaynaklı kayma gerılmesi alanının sayısal olarak incelenmesi
- Tez No: 1002084
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞE YÜKSEL OZAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Aydın Adnan Menderes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, tam modellenmiş dört kanatlı bir pervane akımının hidrodinamiğini kararlı Reynolds Averaged Navier–Stokes (RANS) ve Çoklu Referans Çerçevesi (MRF) yaklaşımıyla incelemektedir. Amaç; türbülans modeli seçiminin, duvar yakını çözünürlüğünün ve basınç ayrıklaştırma yönteminin, jet davranışı ve taban kayma gerilmesi üzerindeki etkisini değerlendirmektir. Realizable k–ε ve SST k–ω modelleri karşılaştırılmıştır. Her iki model jetin genel özelliklerini benzeştirmiştir. Ancak SST modeli, daha dar ve sürekliliği yüksek bir çekirdek korurken, Realizable k–ε modeli daha erken difüzyon ve daha geniş yayılım göstermiştir. SST modeli yaklaşık 0,078 Pa tepe kayma gerilmesi üretirken, Realizable k–ε modeli yaklaşık 0,11 Pa değerine ulaşmış ancak fiziksel olmayan simetrik loblar oluşturmuştur. D₅₀ = 0,11 mm için Shields kriteriyle yapılan karşılaştırma, model sonuçlarının hiçbirinin kritik kayma gerilmesini aşmadığını göstermiştir. Basınç ayrıklaştırma analizinde PRESTO! şemasının Second Order'a göre %25-60 oranında daha yüksek kayma gerilmesi ürettiği belirlenmiştir. Bu sonuç, pervane jetinin sayısal ayarlara duyarlı olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This study investigates the flow hydrodynamics of a fully modelled four-bladed propeller using the steady-state Multiple Reference Frame (MRF) approach. The objective is to assess how turbulence-model selection, near-wall resolution, and pressure discretization influence the predicted jet behavior and bed shear stress. Two turbulence models - the Realizable k–ε and SST k–ω -were examined. Both reproduced the general features of a propeller jet, but the SST model maintained a narrower and more coherent core with better swirl preservation, whereas the k–ε model showed earlier diffusion and broader jet spreading. Bed shear predictions reflected these differences: SST produced a peak shear of ~0.078 Pa, while k–ε reached ~0.11 Pa but introduced nonphysical symmetric lobes. Comparison with the Shields criterion for sediment of D50=0.11 mm indicated that neither model results exceeded the critical shear threshold. A pressure discretization sensitivity analysis showed that switching from Second Order to the PRESTO! pressure scheme increased predicted shear by 25–60%. This shows the numerical sensitivity of propeller induced jet to pressure discretization choice.
Benzer Tezler
- Pervanenin girdap kafes yöntemiyle aerodinamik analizi
Aerodynamic analysis of a propeller by vortex lattice method
NİHAN ELMAS BAŞGÜNEY
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT ADİL YÜKSELEN
- Gemi pervanesinin hidro-akustik performansının sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigaton of ship propeller hydro-acoustics performance
SAVAŞ SEZEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAKİR BAL
- Düzensiz akımdaki nozullu pervanelerin dizaynı ve analizi
Design and analysis of ducted propellers in non-uniform velocity field
FAHRİ ÇELİK
Doktora
Türkçe
2005
Gemi MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiGemi İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MESUT GÜNER
- Bir yüzey panel yöntemi ile ağır yüklü gemi pervanelerinin hidrodinamik analizi
A Surface panel method for the hydrodynamic analysis of heavily loaded marine propellers
ALİCAN TAKİNACI
- Gemi pervanelerinde oluşan kavitasyonun sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of cavitation on marine propellers
AKİF CAN TÜREL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Gemi MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YASEMİN ARIKAN ÖZDEN